EP2385210A1 - Planetenradgetriebe für Antriebsmotoren - Google Patents

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EP2385210A1
EP2385210A1 EP11165038A EP11165038A EP2385210A1 EP 2385210 A1 EP2385210 A1 EP 2385210A1 EP 11165038 A EP11165038 A EP 11165038A EP 11165038 A EP11165038 A EP 11165038A EP 2385210 A1 EP2385210 A1 EP 2385210A1
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EP
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gear
planetary gear
planetary
switched
stage
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Hans-Michael Dangel
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Gerhard Geiger GmbH and Co
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Gerhard Geiger GmbH and Co
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    • E06B2009/725—Operating devices or mechanisms, e.g. with electric drive comprising an electric motor positioned inside the roller with epicyclic or planetary gear train

Definitions

  • the present invention relates to a planetary gear for a drive device according to the preamble of claim 1, which is preferably used for the electric drive of awnings, blinds, shutters and the like.
  • Such drive devices are widely known in many cases. They usually include a multi-stage planetary gear, which is used to reduce the speed of the engine. In general, these motors are designed as a tube or block motor, such as in the DE 3903517 is described.
  • the planetary gears mentioned have usually two or more stages, which are always used simultaneously. This means that the output speed always remains constant, as it is desired in most applications.
  • the blind drive e.g. It is desirable to achieve the highest possible output speed or input speed of the drive to the blinds on or extend, with a high input speed is equivalent to a high initial speed. But if the Lammellen ein be changed, so a high input speed of the drive is a hindrance, as a fine adjustment of the Lammellen is hampered by the high starting speed. But if the initial speed is reduced, a finer adjustment of the slats is possible; However, it takes more time to drive the curtain in the desired position.
  • the object of the invention is to provide a planetary gear for a drive, which provides both a high output speed for moving the curtain and a lower speed for adjusting the slats.
  • This task is solved with an additional gear stage.
  • This gear stage is switched off (disabled) to lock the curtain by shutter, so as to achieve a faster output speed.
  • this gear is switched on, and thus the onset speed is reduced.
  • this switchable gear stage is provided with a holding and releasing means, which according to the method of the curtain triggers in the end position, and thus disengages this gear and thus turns on. If now the lamella is moved into the desired position, this happens with a slower speed, since the gear stage is switched on.
  • the switchable gear stage snaps back after covering a predefined path, thus enabling a higher output speed by retaining the gear stage.
  • the curtain takes less time to drive to its desired position.
  • the switchable gear stage by means of a coil spring or can be switched off.
  • a longitudinal rib in the bearing cap and a longitudinal slot in the brake ring are arranged to set the brake ring.
  • the housing part of the planetary gear is an extended part of the ring gear.
  • the switchable gear stage by means of a self-locking gear is switched on or off.
  • the shiftable gear stage by means of a drum brake is switched on or off.
  • Fig. 1 an exploded view of a planetary gear with a shiftable transmission stage according to the invention
  • Fig. 2 an exploded view of the shiftable gear stage of Fig.1 ,
  • Figure 3 a view of the assembled, selectable gear stage of Fig. 1 .
  • Figure 4 a perspective, sectional side view of the gear stages in a housing
  • Figure 5 an exploded perspective view of an alternative, engageable gear stage with self-locking thread
  • Figure 6 a partial perspective view of another alternative, engageable gear stage with drum brake.
  • Fig. 1 is a planetary gear with multiple gear stages shown. There are three gear stages 1 to see, each of which has a planet carrier 2 or 3 and 4 respectively.
  • Each planet carrier such as the planet carrier 2
  • Each planet carrier is provided with three evenly distributed bearing pins on which three planetary gears, such as the planet gears 5, 6, 7, are rotatably arranged.
  • On the side opposite the planetary gears, each planet carrier has a central toothed shaft (not shown), which engages in each of the next planetary gears and drives them, so that the respectively following planet carrier is made to rotate by means of a ring gear to be described.
  • the planet gears 5, 6, 7 are driven by a motor, of which only the rotor 8 and the motor shaft 9 are shown.
  • the motor shaft 9 is fixed to the Rotor 8 is connected and carries a final toothing 10, which engages in the planet gears 5, 6, 7.
  • a (the aforementioned) ring gear 11 is fixedly connected by means of a first edge toothing 12 to the motor housing (not shown).
  • the ring gear 11 further has an internal toothing 13, on which the planet gears, such as the planet gears 5, 6, 7, mesh.
  • This gear stage 1 1 comprises a planet carrier 14 with three uniformly distributed bearing pins 15, 16, 17 (FIG. Fig. 2 ), on which three planet gears 18, 19, 20 are rotatably arranged.
  • a further shaft 21 for driving the blind winding shaft is integrally connected to the planet carrier 14.
  • This shaft 21 is mounted in a central bearing sleeve 22 of a bearing cap 23.
  • the bearing sleeve 22 is supported against the side wall of the bearing cap 23 and has a free inner ring surface 24 on this support.
  • a longitudinal rib 25 is provided in the inner ring surface 24 .
  • gear stage 1 1 also includes a brake ring 26 which is equipped with a longitudinal slot 27.
  • the width of the brake ring 26 corresponds approximately to the width of the free inner ring surface 24.
  • This brake ring 26 is inserted into the bearing cap 23, wherein the longitudinal rib 25 is inserted into the longitudinal slot 27.
  • this brake ring 26 fits a belonging to the gear stage 1 1 coil spring 28, which operates as a loop and drag spring, as will be explained in more detail.
  • gear stage 1 1 further includes a free of the internal teeth 13, extended portion 30 of the ring gear 11 and another ring gear 31.
  • the part 30 and the other ring gear 31 are in Fig. 1 cut shown while the other ring gear 31 in Fig. 2 is shown fully.
  • the part 30 is provided at its edge with a toothing 32 which fits into a complementary toothing 33 on the outer circumference of the bearing cap 23.
  • the further ring gear 31 is rotatably mounted.
  • the further ring gear 31 has an internal toothing 34 in which the planet gears 18-20 mesh.
  • the further ring gear 31 is further provided on the inside with an outwardly axially parallel driving pin 35, which has the shape of a four-walled projection. Behind these drive pins 35 sets in the assembled state of the planetary gear a bent first end 36 of the coil spring 28, while an inwardly bent second end 37 of the coil spring 28 is entrained by the carrier driver 29.
  • the shiftable transmission stage 1 1 operates as follows.
  • FIG. 5 the holding and releasing means is in the form of a coil spring 28.
  • Alternative embodiments are in the Figures 5 and 6 shown.
  • Fig. 5 the retaining and releasing means is shown in the form of a self-locking thread, while in Fig. 6 is shown in the form of a drum brake.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Planetenradgetriebe für Antriebsmotoren, insbesondere für Rollläden, Jalousien, Markisen, Tore, Türen und dergleichen, dessen Drehzahl durch mehrstufig angeordnete Planetenräder (5, 6, 7), die in einem Hohlrad (11) 11 gekämmt werden, vermindert wird. Die Erfindung liegt darin, dass mindestens eine zuschaltbare Getriebestufe (1 1 , 1 2 , 1 3 ) für höhere oder niedrigere Ausgangsdrehzahlen angeordnet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Planetenradgetriebe für eine Antriebsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, die vorzugsweise zum elektrischen Antrieb von Markisen, Jalousien, Rollladen und dergleichen eingesetzt wird.
  • Derartige Antriebsvorrichtungen sind vielfach allgemein bekannt. Sie beinhalten in der Regel ein mehrstufiges Planetengetriebe, das zur Verminderung der Drehzahl des Motors eingesetzt wird. In der Regel werden diese Motoren als Rohr- oder Blockmotor ausgebildet, wie z.B. in der DE 3903517 beschrieben ist.
    • Stand der Technik
  • Die genannten Planetengetriebe haben in der Regel zwei oder mehr Stufen, die immer gleichzeitig zum Einsatz kommen. Dies bedeutet, dass die Ausgangsdrehzahl immer konstant bleibt, wie es in den meisten Anwendungsfällen auch gewünscht ist.
  • Im Falle des Jalousieantriebs z.B. ist es wünschenswert, eine möglichst hohe Ausgangsgeschwindigkeit bzw. Antriebsdrehzahl des Antriebs zu erreichen, um den Jalousiebehang ein- oder auszufahren, wobei eine hohe Antriebsdrehzahl gleichzusetzen ist mit einer hohen Antrittsgeschwindigkeit. Soll aber die Lammellenstellung verändert werden, so ist eine hohe Antriebsdrehzahl des Antriebs hinderlich, da durch die hohe Antrittsgeschwindigkeit eine feine Justierung der Lammellen erschwert wird. Wird aber die Ausgangsgeschwindigkeit verringert, so ist eine feinere Justierung der Lamellen möglich; es wird jedoch mehr Zeit gebraucht, um den Behang in die gewünschte Stellung zu fahren.
    • Aufgabenstellung
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Planetenradgetriebe für einen Antrieb zu schaffen, der sowohl eine hohe Ausgangsgeschwindigkeit zum Verfahren des Behangs als auch eine niedrigere Geschwindigkeit zum Verstellen der Lamellen bereitstellt.
  • Diese Aufgabe wird mit einer zusätzlichen Getriebestufe gelöst. Diese Getriebestufe wird zum Verfahren des Behangs durch Einrastung ausgeschaltet (außer Betrieb gesetzt), um so eine schnellere Ausgangsgeschwindigkeit zu erreichen.
  • Zum Wenden der Lamellen wird diese Getriebestufe zugeschaltet, und damit wird die Antrittsgeschwindigkeit vermindert.
  • Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird diese zuschaltbare Getriebestufe mit einem Festhalte- und Freigabemittel versehen, das nach dem Verfahren des Behangs in die Endstellung auslöst, und damit diese Getriebestufe ausrastet und damit einschaltet. Wird nun die Lamelle in die gewünschte Position verfahren, so geschieht dies mit einer langsameren Geschwindigkeit, da die Getriebestufe zugeschaltet ist.
  • Wird nun der Behang wieder in die andere Richtung verfahren, so rastet die zuschaltbare Getriebestufe nach Zurücklegung eines vordefinierten Wegs wieder ein, und ermöglicht so durch das Festhalten der Getriebestufe eine höhere Ausgangsgeschwindigkeit. Somit benötigt der Behang weniger Zeit, um zu seiner gewünschten Position zu fahren.
  • Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist die zuschaltbare Getriebestufe mittels einer Schraubenfeder zu- bzw. abschaltbar.
  • Eine weitere Ausbildung der Erfindung betrifft eine Planetenradgetriebe, bei dem mehrere Planetenradträger nacheinander angeordnet sind, die jeweils auf der einen Seite mehrere Lagerbolzen, auf denen Planetenräder drehbar gelagert sind, und auf der gegenüberliegenden Seite eine zentrale Zahnwelle zum Antrieb der jeweils folgenden Planetenräder tragen, wobei ein feststehendes Hohlrad mit einer Innenverzahnung, in der die Planetenräder kämmen, und eine Lagerkappe des Planetengetriebes vorgesehen sind. Die besondere Ausbildung besteht darin, dass
    • die Schraubenfeder in einem Bremsring angeordnet ist, der in der Lagerkappe) festliegt,
    • die zuschaltbare Getriebestufe einen Planetenradträger mit auf der einen Seite angeordneten Lagerbolzen und Planetenrädern und mit einer auf der anderen Seite angeordneten, weiterführenden Welle und einem Trägermitnehmer aufweist,
    • ein in einem Gehäuseteil des Planetengetriebes drehbares, weiteres Hohlrad mit einer Innenverzahnung und einer am Innenverzahnungsrand befestigten Mitnehmerzapfen vorgesehen ist, wobei die Planetenräder der zuschaltbaren Getriebestufe in dieser Innenverzahnung kämmen,
    • die Schraubenfeder ein gebogenes erstes Ende aufweist, das sich hinter den Mitnehmerzapfen legt, und
    • die Schraubenfeder ein nach innen gebogenes zweites Ende aufweist, das durch den Trägermitnehmer mitnehmbar ist.
  • Gemäß einer einfachen, weiteren Ausbildung der Erfindung sind zum Festlegen des Bremsrings eine Längsrippe in der Lagerkappe und ein Längsschlitz im Bremsring angeordnet.
  • Gemäß einer einfachen, weiteren Ausbildung der Erfindung ist das Gehäuseteil des Planetengetriebes ein verlängerter Teil des Hohlrads.
  • Gemäß einer alternativen, weiteren Ausbildung der Erfindung ist die zuschaltbare Getriebestufe mittels eines selbsthemmenden Getriebes zu- bzw. abschaltbar.
  • Gemäß einer weiteren, alternativen Ausbildung der Erfindung ist die zuschaltbare Getriebestufe mittels einer Trommelbremse zu- bzw. abschaltbar.
    • Ausführungsbeispiele
  • Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1    eine Explosionsdarstellung eines Planetengetriebes mit einer zuschaltbaren Getriebestufe gemäß der Erfindung,
  • Fig. 2    eine Explosionsdarstellung der zuschaltbaren Getriebestufe der Fig.1.
  • Fig.3    eine Ansicht der montierten, zuschaltbaren Getriebestufe der Fig. 1,
  • Fig.4    eine perspektivische, geschnittene Seitenansicht der Getriebestufen in einem Gehäuse,
  • Fig.5    eine perspektivische Explosionsdarstellung einer alternativen, zuschaltbaren Getriebestufe mit selbsthemmendem Gewinde und
  • Fig.6    eine perspektivische Teilansicht einer weiteren alternativen, zuschaltbaren Getriebestufe mit Trommelbremse.
  • In Fig. 1 ist ein Planetenradgetriebe mit mehreren Getriebestufen dargestellt. Es sind drei Getriebestufen 1 zu sehen, von denen jede einen Planetenradträger 2 bzw. 3 bzw. 4 aufweist. Jeder Planetenradträger, wie der Planetenradträger 2, ist mit drei gleichmäßig verteilten Lagerbolzen versehen, auf denen drei Planetenräder, wie die Planetenräder 5, 6, 7, drehbar angeordnet sind. Auf der den Planetenrädern gegenüberliegenden Seite weist jeder Planetenradträger eine (nicht dargestellte) zentrale Zahnwelle auf, die jeweils in die nächstfolgenden Planetenräder eingreift und diese antreibt, so dass der jeweils folgende Planetenradträger mit Hilfe eines noch zu beschreibenden Hohlrads zum Drehen gebracht wird.
  • Die Planetenräder 5, 6, 7 werden durch einen Motor angetrieben, von dem nur der Rotor 8 und die Motorwelle 9 gezeigt sind. Die Motorwelle 9 ist fest mit dem Rotor 8 verbunden und trägt eine Endverzahnung 10, die in die Planetenräder 5, 6, 7 eingreift.
  • Mit dem (nicht dargestellten) Motorgehäuse ist ein (das vorgenannte) Hohlrad 11 mittels einer ersten Randverzahnung 12 fest verbunden. Das Hohlrad 11 weist ferner eine Innenverzahnung 13 auf, auf der die Planetenräder, wie die Planetenräder 5, 6, 7, kämmen.
  • Das bis hierhin beschriebene Untersetzungsgetriebe ist bekannt und kann beispielsweise der EP 546995 B1 entnommen werden.
  • Die Erfindung besteht nun in einer weiteren, sich an die Getriebestufen 1 anschließenden, zuschaltbaren Getriebestufe 11.
  • Diese Getriebestufe 11 umfasst einen Planetenradträger 14 mit drei gleichmäßig verteilten Lagerbolzen 15, 16, 17 (Fig. 2), auf denen drei Planetenräder 18, 19, 20 drehbar angeordnet sind. Auf der diesen Planetenrädern gegenüberliegenden Seite ist eine weiterführende Welle 21 zum Antrieb der Jalousie-Wickelwelle einstückig mit dem Planetenradträger 14 verbunden. Diese Welle 21 ist in einer zentralen Lagerhülse 22 einer Lagerkappe 23 gelagert. Die Lagerhülse 22 ist gegen die Seitenwand der Lagerkappe 23 abgestützt und weist über dieser Abstützung eine freie Innenringfläche 24 auf. In der Innenringfläche 24 ist eine Längsrippe 25 vorgesehen.
  • Zur Getriebestufe 11 gehört auch ein Bremsring 26, der mit einem Längsschlitz 27 ausgestattet ist. Die Breite des Bremsrings 26 entspricht etwa der Breite der freien Innenringfläche 24. Dieser Bremsring 26 wird in die Lagerkappe 23 eingesetzt, wobei die Längsrippe 25 in den Längsschlitz 27 eingefügt wird. In diesen Bremsring 26 passt eine zur Getriebestufe 11 gehörende Schraubenfeder 28, die als Schling- und Schleppfeder arbeitet, wie noch näher erläutert wird.
  • Auf der den Planeternrädern18-20 gegenüberliegenden Seite trägt der Planetenradträger 14 ferner einen Trägermitnehmer 22, dessen Ausbildung als dreiwandiger Vorsprung am besten aus Fig. 3 hervorgeht.
  • Zur Getriebestufe 11 gehören ferner ein von der Innenverzahnung 13 freier, verlängerter Teil 30 des Hohlrads 11 und ein weiteres Hohlrad 31.Der Teil 30 und das weitere Hohlrad 31 sind in Fig. 1 geschnitten dargestellt, während das weitere Hohlrad 31 in Fig. 2 voll gezeigt ist.
  • Der Teil 30 ist an seinem Rand mit einer Zahnung 32 versehen, die in eine komplementäre Zahnung 33 am Außenumfang der Lagerkappe 23 passt. Im Teil 30 ist das weitere Hohlrad 31 drehbar gelagert. Das weitere Hohlrad 31 weist eine Innenverzahnung 34 auf, in der die Planetenräder 18-20 kämmen. Das weitere Hohlrad 31 ist ferner innen mit einem nach außen achsparallel verlaufenden Mitnehmerzapfen 35 versehen, der die Form eines vierwandigen Vorsprungs aufweist. Hinter diesen Mitnehmerzapfen 35 legt sich im zusammengebauten Zustand des Planetenradgetriebes ein abgebogenes erstes Ende 36 der Schraubenfeder 28, während ein nach innen abgebogenes zweites Ende 37 der Schraubenfeder 28 vom Trägermitnehmer 29 mitnehmbar ist.
  • Ein Teil der Getriebestufe 1 mit der zuschaltbaren Getriebestufe 11 ist zusammengebaut und geschnitten in Fig. 4 dargestellt.
  • Die zuschaltbare Getriebestufe 11 arbeitet folgendermaßen.
  • Wenn der Umfang der Schraubenfeder 28 durch Gegenstoßen des zweiten Endes 37 gegen den Trägermitnehmer 29 vergrößert wird, legt sich die Schraubenfeder 28 fest an den Bremsring 26, und das weitere Hohlrad 31 wird über das erste Ende 36 und den Mitnehmerzapfen 35 blockiert. Damit ist die Getriebestufe 11 zugeschaltet, so dass ein langsameres Wenden der Jalousielamellen möglich ist.
  • Sobald aber dieses Gegenstoßen aufgehoben wird, wird der Kontakt der Schraubenfeder 28 mit dem Bremsring 26 unterbunden und das weitere Hohlrad 31 freigegeben, Das weitere Hohlrad 31kann sich dann durch das Kämmen der Planetenräder 18-20 drehen. Damit ist die weitere Getriebestufe 11 abgeschaltet, so dass eine höhere Verfahrgeschwindigkeit zum Absenken oder Aufziehen der Jalousielamellen zur Verfügung steht.
  • In den Figuren 1-4 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem das Festhalte- und Freigabemittel in Form einer Schraubenfeder 28 ausgebildet ist. Alternative Ausführungsbeispiele sind in den Figuren 5 und 6 dargestellt. In Fig. 5 ist das Festhalte- und Freigabemittel in Form eines selbsthemmenden Gewindes gezeigt, während es in Fig. 6 in Form einer Trommelbremse dargestellt ist.
  • Beide Figuren ― Ausführungen ersetzen die Funktion der Bremsfeder 28.
    • In Figur 5 mittels selbsthemmendem Gewinde. In Figur 6 mittels der Funktion einer Trommelbremse.
  • Ansonsten bleibt die Bedienung dieselbe, das heißt wenn die Bremsfeder 28 sich an den Bremsring 26 legt hat das dieselbe Auswirkung, als wenn die Trommelbremse bremst (Kraftschluss) oder das selbsthemmende Gewinde hemmt (Formschluss).

Claims (7)

  1. Planetenradgetriebe für einen Antriebsmotor, insbesondere für Rollläden, Jalousien, Markisen, Tore, Türen und dergleichen, dessen Drehzahl durch mehrstufig angeordnete Planetenräder (5, 6, 7), die in einem Hohlrad (11) gekämmt werden, vermindert wird,
    gekennzeichnet durch,
    mindestens eine zuschaltbare Getriebestufe (11, 12, 13) für höhere oder niedrigere Ausgangsdrehzahlen.
  2. Planetenradgetriebe nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die zuschaltbare Getriebestufe (11) mittels einer Schraubenfeder (28) zu- bzw. abschaltbar ist.
  3. Planetenradgetriebe nach Anspruch 2, bei dem mehrere Planetenradträger (2, 3, 4) nacheinander angeordnet sind, die jeweils auf der einen Seite mehrere Lagerbolzen, auf denen Planetenräder (5, 6, 7) drehbar gelagert sind, und auf der gegenüberliegenden Seite eine zentrale Zahnwelle zum Antrieb der jeweils folgenden Planetenräder tragen, wobei ein feststehendes Hohlrad (11) mit einer Innenverzahnung (13), in der die Planetenräder (5, 6, 7) kämmen, und eine Lagerkappe (23) des Planetengetriebes vorgesehen sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Schraubenfeder (28) in einem Bremsring (26) angeordnet ist, der in der Lagerkappe (23) festliegt,
    - die zuschaltbare Getriebestufe (11) einen Planetenradträger (14) mit auf der einen Seite angeordneten Lagerbolzen (15, 16, 17) und Planetenrädern (18, 19, 20) und mit einer auf der anderen Seite angeordneten, weiterführenden Welle (21) und einem Trägermitnehmer (29) aufweist,
    - ein in einem Gehäuseteil (30) des Planetengetriebes drehbares, weiteres Hohlrad (31) mit einer Innenverzahnung (34) und einer am Innenverzahnungsrand befestigten Mitnehmerzapfen (35) vorgesehen ist, wobei die Planetenräder (18, 19, 20) der zuschaltbaren Getriebestufe (11) in dieser Innenverzahnung (34) kämmen,
    - die Schraubenfeder (28) ein gebogenes erstes Ende (36) aufweist, das sich hinter den Mitnehmerzapfen (35) legt, und
    - die Schraubenfeder (28) ein nach innen gebogenes zweites Ende (37) aufweist, das durch den Trägermitnehmer (29) mitnehmbar ist.
  4. Planetenradgetriebe nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zum Festlegen des Bremsrings (26) eine Längsrippe (25) in der Lagerkappe (23) und ein Längsschlitz im Bremsring (26) angeordnet sind.
  5. Planetenradgetriebe nach Anspruch 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Gehäuseteil (30) des Planetengetriebes ein verlängerter Teil des Hohlrads (11) ist.
  6. Planetenradgetriebe nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die zuschaltbare Getriebestufe (12) mittels eines selbsthemmenden Getriebes (Fig. 5) zu- bzw. abschaltbar ist.
  7. Planetenradgetriebe nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die zuschaltbare Getriebestufe (13) mittels einer Trommelbremse (Fig. 6) zu- bzw. abschaltbar ist.
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